当代涂附磨具的发展和贝克莱特酚醛树脂介绍_磨具磨料

来源:郑州博盟磨料磨具技术信息咨询有限公司关键字：当代涂附磨具的发展和贝克莱特酚醛树脂介绍

1 涂附磨具发展概况
   自上个世纪九十年代以后，涂附磨具的国际市场已趋于稳定，轻型和中型纸逐渐减少，而防水纸增加，钢纸增加，磨金属的砂带发展很快。
展望未来，一切还会像今天一样，不管磨料有多少如锆刚玉、陶瓷磨料一样的发展，但改变不了棕刚玉占大多数的局面。
    欧洲的磨具会投入更多的资金研发性能更好的产品，但绝不会做更便宜的产品，因此从数量上是不会有多少发展了，但在中国，一定会制成更多质量可以接受，而相对价廉的产品来。来自亚洲的竞争更加激烈，特别是韩国和中国。中国的公司刚起步，更开放，更易接受新事物，更易出成果。
    2 原材料的发展
    必须明白要生产高端的涂附磨具产品，必须保证高端的原材料。
    2.1 基材
    2.1.1 纸：
    纸在欧洲按重量的分级如下表：

分级	重量（g/m²）	应用
A	<85	手工
B	85-110	手工
C	110-130	手工
D	130-220	机械
E	220-270	机械
F	270-350	机械
G	350-500	机械
防水A	105±5
防水B	125-130
防水C	140

    纸的质量指标有：抗拉强度、抗破裂强度、撕裂强度等，对涂附磨具更重要的是：纸的均匀性、表面的质量、表面的处理（表面的浸润性、粘结剂的渗透性、粘结剂的黏结力）以及耐候性。不单是砂纸产品对不同气候的适应性，还有在涂附磨具制造过程中的增湿也会引起纸的变化，造成纸的卷曲。
    关于纸的供应商，主要有三大厂商：德国Ahlstrom、法国Arjo Wiggins和Neenah公司，前二者主要是普通纸，后者是防水纸。此外还有瑞典的Munksjo、Krempel等。
    2.1.2 布：包括布的处理
    已处理布的重量分级如下表：

分级	重量（g/m²）
Y型聚酯布	630-665
X型聚酯布	475-505
X型棉布	370-400
J型棉布	270-290
F型（J-flex）棉布	200-220

    棉布的质量指标包括：表面质量（精梳、棉结杂质等）；水的浸润性、和浆料的相容性；支数密度和组织；物理指标；段长等。
    聚酯布1991年前在欧洲只有阿克苏诺贝尔的Diolen，今天已遍布全世界。聚酯布的质量问题在于高韧性纤维和高温下的定型处理。它与棉布相比，比棉布更干净，更结实，组织更好，但更难处理。
布的处理包括：清洁（化学清洁和机械清洁）、浸渍、刮浆、干燥固化和压光、切边、卷绕等工序。
化学清洁就是退浆和煮练，退浆和清除棉结和蜡质等；机械清洁包括刷、刮和真空清洗等。
浸渍处理采用橡胶胶乳、动物胶和淀粉等，必须保护布纤维，保证浆料与布纤维无化学反应，浆料不渗透至纤维内部，否则造成纤维被侵蚀而脆裂。
    背面和正面的刮浆采用橡胶胶乳、酚醛树脂、脲醛树脂和三聚氰胺等，是封闭布的表面，达到表面平整，调整布的柔软性，正面刮浆要保证与底胶更好地结合。
    干燥固化包括：干燥、部分固化和完全固化几种类型。
    压光包括冷压光和热压光，热压光可以使布表面的绒毛倒伏，与布粘牢，冷压光达不到此目的。
    在回答提问时，邓博士对砂带为什么出现荷叶边的问题，明确答复，荷叶边的产生是布和布的处理的问题，在涂附磨具制造方面，没有产生荷叶边的因素。
    2.1.3 钢纸：
    邓博士在讲座会上投影了一张钢纸的生产流程示意图，钢纸的生产流程大致如下：
    几卷原纸→酸洗槽浸渍→浸渍辊压合→反复水洗→干燥→切边→卷绕
    酸洗槽中有硫酸和氯化锌，水洗必须绝对干净，否则存放不久。
    钢纸的供应商有德国的Sachsenroder和HT-Troplast、日本的TOYO钢纸，中国青岛也出钢纸。
    钢纸的质量指标有：抗拉强度、抗破裂强度十分重要，有关安全性，欧洲必须经过论证。还有均匀性问题、高温的稳定性问题、层间强度和耐候性问题。

    以钢纸为基材的涂附磨具99%都是制作砂盘（钢纸厚度为0.6～0.84mm）。钢纸基材目前还没有找到它的代用品，但此工作一直在进行，并有了一些发现。
    2.1.4 薄膜材料：
    主要是聚酯薄膜，表面十分平整光滑，但涂附较为困难，不能使用酚醛树脂，只使用在特殊场合。邓博士说它十分有发展前途。
    2.2 磨料
    2.2.1 磨料的品种：包括玻璃砂、天然金刚砂、燧石、石榴石、刚玉、碳化硅、氧化铝/氧化锆共晶体、煅烧刚玉、金刚石、立方氮化硼、陶瓷磨料、复合磨料等。
    2.2.2 磨料供应商：有奥地利太巴克（Treibacher）（生产除SG磨料以外的所有磨料）、法国Pechiney（不生产煅烧刚玉）、华盛顿磨坊（生产除煅烧磨料以外的所有磨料）、SG磨料来自3M（仅供固结磨具）、圣戈班（生产碳化硅、氧化铝/氧化锆共晶体和SG磨料），还有巴西El Fusa、芬兰/德国的ESK、美国和挪威的Exolon等。
    2.2.3 刚玉的质量指标：
    化学成分：中国的磨料其所以不如太巴克磨料，关键在于CaO、MgO等碱性材料含量太高。
    磨料形状：关键在于破碎和筛选的工序，不同的破碎方法生产不同形状的磨料。要紧的是记住：只能破碎一次，否则会使锐角都磨平，磨光滑了。
    煅烧处理：其作用在于释放张力，发生化学变化，变成蓝色。
    表面处理：其作用在于增加磨料和粘结剂的结合力。陶瓷处理（CC-coating）：太巴克，属于物理处理。硅烷涂敷处理：属于化学处理，但稳定性差，只有几周时间，均为生产厂自身进行，对含硅磨料有效，对刚玉不会有效果。
    碳化硅硬度高，但性脆，限制了它的使用，如果对碳化硅进行表面处理，以改善它的脆性，将是十分有前途的。
    2.2.4 氧化铝/氧化锆共晶体
    锆刚玉工作原理：在共晶体中，氧化锆被氧化铝包围，在磨削时，温度升高，氧化铝变软，氧化锆膨胀、分裂，自锐能力强，磨削性好。在这里，温度升高是关键。因此，如果磨削压力不够，温度不够高，就无需使用锆刚玉，使用反而磨不动。
    锆刚玉供应商：有圣戈班（锆刚玉的发明者）和太巴克等。
    2.2.5 陶瓷刚玉（SG磨料）：陶瓷刚玉是由很多小晶体组成，<1μ，它的关键就是单晶体要小。工作条件同样重要，温度重要，压力更重要，使晶体一个个被破坏，达到自锐性的目的。
    SG磨料供应商：圣戈班（Saint-Gobain）（供应控制严格）、3M（仅供固结磨具）、太巴克（特殊技术）、还有VSM、Hermes等也有生产供应。
    2.3 填料
    填料的作用主要不是降低成本，而是在磨粒间支撑磨粒，使它不掉下来。
    它不能和粘结剂发生反应，改变粘结剂的性质。天然矿物中往往含有很多杂质，它们可能和粘结剂发生反应，这是使用由天然矿物破碎而成的填料时应该注意的。
    填料颗粒细，比表面积大，对水溶性、吸水性和粘结性影响很大，必须注意。
    碳酸钙是最常用的填料。冰晶石（Na3AlF6）参加磨削，帮助反应，常加入复胶，应用在磨金属的产品中。高岭土也是常用的填料，可以应用在酸性的粘结剂，如脲醛树脂中。硅酸钙（CaSiO3），长长的，象玻璃纤维，起增强作用。氟硼酸钾（KBF4），用在超涂层上，受热释放氟气，与铁反应，帮助砂带磨削。氯化石蜡的作用是释放氯气，帮助磨削。还有NH4HF。
    2.4 粘结剂
    包括：动物胶、脲醛树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯，以及射线照射树脂

粘结剂	防水性	高温稳定性	低固化温度	短固化周期
动物胶	――	＋	＋＋	＋
脲醛树脂	－	＋	＋＋	＋
酚醛树脂	＋＋	＋＋＋	－	－（＋）
环氧树脂	＋＋	＋	＋	＋
射线照射树脂	＋	－＋	＋＋＋	＋＋＋

    对于树脂，最重要的是：树脂合成化学，树脂的性能：如浸润性、流动性和渗透性等，对生产的要求，对固化的要求。射线照射树脂是十分有前途的，它预示着只需简单的设备，在家都可以生产。
    3 涂胶植砂技术
    3.1 如何控制好涂胶植砂呢，它受很多因素的影响，如：产品类型、基材柔软性、磨料材质、磨料品质、植砂量、粘结剂品质、粘结剂涂量等等。
    3.2 粗粒和细粒的静电植砂状况：

粗粒的静电植砂十分理想，而细粒的静电植砂状况就不太好，磨粒被埋在粘结剂中。
3.3 集合磨料：细粒植砂可采取如图的各种“集合磨料”的方法来改进：

    空心球磨料的粒度一般为120～1000#，，设想来源于砂轮，多层磨料，是Hermes的专利。它的缺点是空心球破裂后，空心球中将积聚磨屑，不易排除，影响磨削。
    集合磨料1是VSM的方法。
    集合磨料2、3的工艺方法是压制的，无需底胶、复胶，集合磨料3是3M的金字塔砂带。
    前三者必须在使用一段时间后，磨削才会好，后者就克服了这个缺点。
    空心球磨料和集合磨料的磨削状态如下图。

3.4 集合磨料与常规磨料的比较：
如下图。

    3.5 静电植砂设备：
    交流比直流好，同向和逆向二者都有。关于极板的宽度、极板的水平和倾斜、余砂的问题、静电植砂对环境的要求，即空调的问题、电场强度10～100KV的问题、磨料循环使用的问题，生产者积累了40年的经验，都会有最好的方法。
    几个问题：
    关于磨削划痕，他认为在磨木材时产生的划痕，是由于植砂不均造成的，与植砂量关系不大。
    集合磨料应用于细粒度，作抛光用。
    如何实现少磨料而磨削性能好的目的呢？VSM有专利可查，原理是砂少了，磨削时易倒伏，而砂多，互相依靠。如果在少的磨料间填入柔软的材料，即可避免倒伏，既少用了磨料，降低了成本，又有好的磨削性能。
    要做柔软的砂纸，必须使用脆的树脂，树脂愈脆，愈易柔曲，愈易形成均匀的细小的裂纹，达到柔软的目的。
    超硬磨料应用涂附磨具极少，主要在薄膜上，生产要求又很高，邓博士认为不值得研究。
    涂附磨具将朝着产品愈来愈平整、生产时间愈来愈短、砂带寿命愈来愈长发展。比如需要磨削的时间愈来愈短，粗粒度向细粒度过度，过去从粗粒度到细粒度，现在可以直接使用细粒度，磨削效率高，成本可降低。
    与IMT一起搞的热卷绕，可以节省固化时间，缩短周期，降低成本。
    与IMT合作，正在搞缩小烘房、提高温度的试验，它对树脂又提出了更高的要求，都正在研发中。
（第二部分贝克莱特酚醛树脂介绍见下期）

酚醛树脂网

搜索

热门标签

当代涂附磨具的发展和贝克莱特酚醛树脂介绍